- 封面故事
- 2019年
- 600期－諾貝爾獎特別報導（12月號）
文章專區
2019-11-29從事科學教育 半世紀以來的省思─ 為《科學月刊》五十周年而寫
600 期
Author 作者
劉源俊／東吳大學 物理學系名譽教授、 臺北市科學出版事業基金會董事長。
我有幸參與《科學月刊》的創刊，陪著它存活、成長，迄今已過半個世紀。於這段期間，我在校內、外從事科學教育未曾間斷，也教出一些優秀學生，但是有三大問題卻一直縈繞在腦際。第一，什麼是科學，又什麼是科學教育的真諦？第二，十六、七世紀之後中國的科學發展為何落後於西方？第三，這五十年來臺灣雖然在科學的技術應用面多已迎頭趕上西方，為何在學術發明面成效不彰？
1968年春，《科學月刊》發起人林孝信與曹亮吉在攝於芝加哥大學。 （科學月刊社）
1974年4月，筆者攝於臺北市八德路科學月刊社，時任總編輯。 （劉源俊提供）
關於第一個問題，科學教育的真諦。創辦人林孝信於〈寫在第零期出版前〉（1969 年 9 月）文中寫：「…… 所以，我們要 辦一份科學月刊，不僅要作為學生們的良好課外讀物，也要成為一項有效的社會公器；不但要普及科學，介紹新知，並且要啟發民智，培養科學態度，為健全的理想社會奠定基礎。」換言之，《科學月刊》不只要傳播科學知識，也要「培養科學態度」。
然而，不可諱言的是，作為一本雜誌，能做到的主要是傳播科學知識。若說要在傳播科學知識的同時也培養科學態度，就需要高明的手法，一般不容易做到。而要培養科學態度，牽涉兩個層面，首先需弄清楚科學精神與態度到底是什麼，其次需要將科學精神與態度融入在自己的文化之中。
我在不斷思索、教學相長的過程中，越來越明白，有許多觀念需要釐清，許多誤解需要破除。首先，所謂「現代科學（modern science）」──包括即物求理之學、利用厚生之學與經世致用之學，乃十六、七世紀發展出來的「驗實明理之學」，是學問的一大支（允為影響最為深遠的一支）。任何學問其實都屬「人文」──是人類思想的建構，所謂科學與人文相對立的說法當屬無稽之談。
其次，現象是人的發現，理論是人的發明。科學家與常人不同處，在於有「四重心」： 好問探索心、實事求是心（把事情弄清楚，然後求得一套說得通而可信驗的道理）、 求美求善心（執簡馭繁、統貫旁通、日新又新、擇優去劣）與分工合作心（成立學會互相切磋，發表論文互相評論）。 總的來說，科學家秉求是、求美和求善的精神，持務實、明理和利用的態度。
科學家的目標是「求是」，而非「求真」；科學家講究的是誠實、嚴謹、冷靜、開明、謙虛、不固執成見和與人溝通等，而非「客觀」；科學家的態度是「好索問」，希冀從複雜現象理出「正規」，而非「好奇」。關於以上，一般人常有誤解。
復次，任何一門科學總包括三部曲：一、以概念歸納、描述現象；二、從現象生出理論；三、將理論付諸應用。應用的回饋於是產生新現象，新現象復生出新理論，理論又付諸新應用（包括預測）；如此周而復始，科學於是不斷發展。美國物理學家孔恩（Thomas Kuhn）的「科學革命」說（一個典範取代另一個）膾炙人口。但愛因斯坦（Albert Einstein）的說法不同，他在與英費爾德（Leopold Infeld）合著的《物理學的演進》 （The Evolution of Physics） 一 書中寫道：「創造一新理論並不是像毀去舊穀倉後就地建造一高樓。是像登山，見得更新更廣，而發現原先出發點與其豐饒環境間意想不到的關聯。出發點仍然在，也仍然看得見，祇是變得更小，成了更廣見地中的一個小部分。」換言之，科學是逐漸演進的，創新必先溫故。
最後要知道，歸納法與演繹法都有缺陷。而任何一門學問由於其對象的侷限，必有其適用的範圍，不可能「放之四海而皆準」。 現代科學雖然極為「有力」， 卻並非萬能；各種學問需要互補相成，人類文化才得以進步。從事科學教育，需先認清科學的本質，正確認識上述的科學精神與科學態度。
關於第二個問題，所謂「李約瑟問題（Needham's Grand Question）」。 已經有許多人研究過這一問題，一般的說法包括中國固有思想講究「天人合一」因而不忍分析天地，中國人心注重實用因而忽略理論，中國社會尊士農輕工商，中國地理主大陸偏沿海等。
但愛因斯坦在1953 年致斯維澤 （J. E. Switzer）的信中有一段話： 「西方科學的發展是以兩個偉大的成就為基礎的：希臘學者（在歐幾里得形學中）發明了形式邏輯體系，以及（在文藝復興時期）發現通過系統的實驗有可能找出因果關係。……【更多內容請閱讀科學月刊第600期】